[发明专利]偏振元件

说明书

本发明的偏振元件具备：透明基板；以及格子状凸部，在所述透明基板上以比使用波段的光的波长小的间距排列，并沿既定方向延伸，所述格子状凸部包含形成在所述透明基板上的反射层，且，在从所述既定方向观看时，形成有侧面向前端部成为尖细的形状的方向倾斜的栅前端部。

关联申请的相互参照

本申请主张日本专利申请2015－093351号（2015年4月30日申请）的优先权，为了在此参照而引入该申请的整个公开。

技术领域

本发明涉及具有线栅（wire grid）构造的偏振元件。

背景技术

偏振元件是吸收一个方向的偏振光、并使与它正交的方向的偏振光透射的光学元件。液晶显示装置中，原理上需要偏振元件。特别是，在如透射型液晶投影仪那样的、使用光量大的光源的液晶显示装置中，偏振元件受到较强的辐射线，因此需要优异的耐热性，并且要求数厘米程度的大小和较高的消光比。提出了用于响应这些要求的、线栅型的无机偏振元件（例如，参照专利文献1及2）。

线栅型的偏振元件具有在基板上以比所使用的波长的波段窄的间距（数十nm～数百nm）并排多数沿一个方向延伸的导体的金属线（反射层）而配置的构造。若光入射该偏振元件，则与金属线的延伸方向平行的偏振光（TE波（S波））不能透射，而与金属线的延伸方向垂直的偏振光（TM波（P波））原样透射。线栅型的偏振元件由于耐热性优异、能制作比较大的元件、并具有高的消光比，所以适合液晶投影仪等的用途。

例如，在专利文献1记载的线栅型偏振元件中，在透明基板上形成以一定间隔配置凸状的线的栅（grid）构造层。该栅构造层由树脂形成。接着，通过溅射蚀刻将各自的凸状的线的前端部加工成人字形形状。然后，使金属粒子从斜面入射，在树脂制的栅构造层的前端部周围形成金属层。

另外，在专利文献2记载的线栅型偏振元件中，在透明基板上形成金属线，并在其上设置电介质层和吸收层。与金属线的延伸方向平行的偏振光（TE波（S波）），被这些电介质层和吸收层选择性地吸收。由此，在使用于液晶投影仪的情况下，能够减小在偏振元件的表面反射的返回光在液晶投影仪的装置内再次反射而产生的双重影像（ghost）等造成的、画质的劣化。

在偏振元件中，TM波（P波）的透射率越高就越理想。然而，在现有的线栅型的偏振元件中，由于对应于所使用的波长波段的、间距和栅宽度的关系，原理上从设计波长越靠近短波长侧，光的透射率就越下降。在液晶投影仪中使用的可见光区域（红色波段：波长λ＝600～680nm，绿色波段：波长λ＝520nm～590nm，蓝色波段：λ＝430nm～510nm）中，以绿色波段的波长为设计波长的偏振元件的情况下，蓝色波段的透射率最低。已知通过使偏振元件的栅宽度变细，能够提高透射率，但是实际上形成缩窄栅宽度的图案的难度较高且也难以维持可靠性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－66635号公报；

专利文献2：日本特开2014－52439号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明课题在于解决现有的所述诸多问题，并达成以下的目的。即，本发明的目的在于提供改善了透射轴方向的光透射特性的线栅型的偏振元件。

用于解决课题的方案

本发明基于本发明人的见解，作为用于解决所述课题的方案如下。即，

＜1＞ 具有线栅构造的偏振元件，具备：透明基板；以及格子状凸部，在所述透明基板上以比使用波段的光的波长小的间距排列，并沿既定方向延伸，所述格子状凸部包含形成在所述透明基板上的反射层，且，在从所述既定方向观看时，形成有侧面向前端部成为尖细的形状的方向倾斜的栅前端部。